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量子场论和量子力学关系精选(九篇)

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量子场论和量子力学关系

第1篇:量子场论和量子力学关系范文

1物理学的发展过程

1.1 宏观低速阶段

研究宏观低速的理论是牛顿力学,研究对象为宏观低速运动的物体。例如:汽车、火车的运动,地球卫星的发射。在牛顿力学中,牛顿认为:质量、时间、空间都是绝对的。也就是说,对于时间来讲不存在延长和收缩的问题,即时间是在一秒钟,一秒钟地或一个小时,一个小时地均匀流失。对于空间和质量来讲也不存在着变大或变小的问题。牛顿力学的三大定律,就是在这样的基础上建立的。

1.2 宏观高速阶段

研究宏观高速的理论是爱因斯坦的相对论力学,爱因斯坦在1905年发表了论文相对论力学。爱因斯坦认为空间、质量、时间都是相对的。并且找出了动质量和静质量之间的关系:其中m0为静质量;m为动质量。

1.3 微观低速阶段

其理论是薛定谔,海森堡两个创立的量子力学。研究对象为分子、原子、电子、粒子等肉眼所看不见的物质。

1.4 微观高速阶段

理论是量子场论,研究对象为宇宙射线,放射性元素。例如:“镭”。量子场论就是粒子通过相互作用而被产生,湮灭或相互转化的规律。例如:通过对天外射线射向地球宇宙射线的研究发现“反粒子”,即电子的反粒子正电子。负电子与正电子相互作用湮没—— 转化为二个γ光子,例如“闪电”。

2物理学与工程技术的关系

物理学与工程技术有着密切的关系,他们之间是相互促进共同发展的。我们平时常说科学技术,实际上科学和技术是两个不同的概念。科学解决理论问题,而技术解决实际问题。科学是发现自然界当中确实存在的事实,并且建立理论,把这些理论和现象联系起来。科学主要是探索未知,而技术是把科学取得的成果和理论应用于实际当中,从而解决实际问题。所以技术是在理论相对比较成熟的领域里边工作。科学与工程技术相互促进的模式主要有以下两种。

2.1 技术—— 物理—— 技术

例如:蒸汽机的发明和蒸汽机在工业当中的应用形成了第一次工业革命—— 热力学统计物理—— 蒸汽机效率的提高,内燃机,燃气轮机的发明。这一次主要是这样:由于蒸汽机的发明,在当初工业应用上,出现了很多应用技术的问题。例如蒸汽机发明的初期热效率很低,大概不到5%。这样,就对物理提出了很尖锐的问题。那就是热机的效率最高能达到多少?热机的效率有没有上限?上限是多少?再一个就是通过什么样的方式来提高热机的效率?由于这些问题就促进了物理学的发展,正是在这些问题解决的过程当中,逐渐形成和建立了热力学统计物理。而热力学统计物理很好地回答了提高热机效率的途径,以及提高热机效率的限度等等这些理论上的问题。

2.2 物理—— 技术—— 物理

例如:(1)电磁学—— 发电机,电力电器,无线电通信技术—— 电磁学;电磁学从库仑定律的发现,以及法拉第发现电磁感应定律,直到1865年麦克斯韦建立电磁学基本理论,这些都是科学家在实验室里边逐渐形成的,这都是理论建立的过程,而这些理论应用于实际就发明了电动机、发电机等其它电器以及无线电通信技术,而这些实用技术的进一步发展又给电磁学提出来了许多需要解决的实际问题。正是这些问题的逐步解决,使得电磁学更加的完善和在理论上进一步得到了提高。(2)量子力学,半导体物理—— 晶体管超级大规模集成电路技术,电子计算机技术,激光技术—— 量子力学,激光物理;量子力学是20世纪初期为了解决物理上的一些疑难问题而建立起来的一种理论,这种理论应用于解决晶体的问题就形成了半导体技术,而半导体技术的进一步发展就发明了大规模集成电路和超大规模集成电路,而超大规模集成电路的发明是产生电子计算机的主要物质基础,而正是由于电子计算机技术的发展又向量子力学提出了一些其他更加深刻需要解决的问题,而这些问题的解决就促进了量子力学的进一步发展和完善。(3)狭义相对论,质能关系E=mc2,E=mc2—— 原子弹及核能的利用—— 核物理,粒子物理,高能物理;狭义相对论是20世纪初期爱因斯坦建立的一种理论,他是为了解决电磁学等其他物理学科上的一些经典物理当中理论上的一些不协调和不自恰这样一种矛盾而提出的一种理论,这种理论当中有一个很重要的理论结果,那就是质能关系E=mc2,E=mc2。而这种质能关系被我们称为打开核能宝库的钥匙,这一理论结果的应用直接导致了或者指导了核能的应用,而对于核能的进一步应用又提出了许多新的问题,而这些新问题的进一步解决使得理论更加完善而得到进一步提高,从而形成像核物理,粒子物理,以及高能物理等等,那么实际技术上问题的解决又进一步促进了物理学的发展。

3结语

应该说物理和技术有着密切的联系,物理原理及理论的初创式开发和应用都形成了当时的高新技术,物理学仍然是当代高新技术的主要源泉。所有新技术的产生都在物理学中经历了长期酝酿。例如:1909年卢瑟福的粒子散射实验—— 40年后的核能利用;1917年爱因斯坦的受激发射理论—— 1960年第一台激光器的诞生等,整个信息技术的产生、发展,其硬件部分都是以物理学为基础的。

参考文献

[1] 张启仁.经典场论[M].北京:科学出版社,2003.

[2] 井孝功.量子力学[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,2004.

[3] 关洪.空间:从相对论到M理论的历史[M].北京:清华大学出版社,2004.

[4] 保罗·贝内特[著],苏福忠[译].时间[M].上海:上海人民美术出版社,2003.

[5] G.司蒂文逊,C.W.凯尔密司特.狭义相对论[M].上海:上海科学技术出版社,1963.

[6] 赵展岳.相对论导引[M].北京:清华大学出版社,2002.

第2篇:量子场论和量子力学关系范文

[关键词]轴子;量子色动力学;光子静质量效应

[中图分类号]E933.43 [文献标识码]A [文章编号]1672-5158(2013)05-0009-01

1轴子、光子相关理论简介

本文首先简述了关于轴子和光子的理论,以方便研究轴子和光子的相关理论,进行相关实验。

1.1量子场论

量子场论是以量子力学原理等为基础,一种解释了微观物理学的理论。量子动力学具有悠久的历史,也比较成熟。他研究的内容主要是电磁场和带电粒子的相互影响的情况以及这种相互影响的量子性质、带电粒子相关活动等。它还对相关高精度实验进行了分析。

我们所生存的世界中存在着许多量子场系统。粒子的生成或消失取决于量子场的情况。所渭真空就是指量子场中的能量处于一种最低状态。与其他激发态相比较,这种最低态指的是不存在任何粒子的状态,可是,真空中存在着许多量子场,并时时刻刻运动,即物理学中所谓的真空零点振动,该点对应的能量则称为真空零点能。在这种情况下,若能够使量子场不再扩散到更大的空间中去,而它所在的较小的空间的大小出现改变时,此量子场产生的零点振动能也会出现较小的改变,即得出了著名的卡西米尔效应。

1.2对称性和守恒律

对称性和守恒律在物理学中有着非常重要的地位。物质的情况及其运动特点在对称变换时所展现出的固有性质就是对称n生。如果物体的运动及其能量最低态具有对称性特点,则其相应的物理量均守恒。物质在运动过程中都满足守恒定律。

1.3规范场和规范玻色子质量

规范场是一类物质场,它与相关规律的固定性联系很大,规范玻色子指的是一种场量子。电磁场也是常见的规范场。其不变性对周总耦合形式的形成有很大的影响。规范场的量子就是规范玻色子,也使其相互影响。因为规范对称性的规定,规范场的相关量中没有规范场的质量项,它会影响规范对称性。当相应的规范玻色子质量为零时,这说明其对应的作用是长程力。

2强场激光偏振法探测轴子实验简述

二十世纪末,世界著名大学罗切斯特大学的一位博士和一些学术专家在美国国立实验室做了该实验。他们通过变更激光射向强磁场偏振方向的方式,来探测轴子。下面着重研究光子非静止质量的相关情况。

强场激光偏振法探测轴子实验,指的是研究轴子与光子的电磁耦合作用。有相关效应可知,当一束线偏振光出现于强磁场时,而与磁场正交的分量则与磁场相互作用生成新的轴子,所以,此分量的幅值就会降低,进而造成其偏振方向会与原偏振方向有一定的角度。二十世纪末,有一些博士和专家就在这一理论的基础上来探测肘子。

该实验体系由三部分组成,一是强磁场;二是光学系统;三是椭圆偏振检测系统。强磁场主要是生成新的轴子,磁场是通过超导偶极磁体形成的。还有其他物体如起偏器等,其光轴方向与磁场方向须有一定的夹角,如此方能满足实验的要求。

实验时,首先在某一横向磁场中引入一束线偏振光,激光先经过隔离器到达起偏器,其光轴方向与磁场方向会有一定的夹角,而后会产生一定角度的线偏振光,接着射进光学反射腔,最后又到达检测区,反射腔位于磁场区中,一旦磁场中形成新的轴子,则反射腔发出光线,其偏振状态会有一定的改变。实验对变化的激光偏振方向夹角进行分析,以达到探测轴子的目的。

光首先进入反射腔,射出后又进入法拉第盒,并得到其一定的调制,如此有利于避免不必要的非线性项,随后射到检偏器上,需要说明的是,它和起偏器一样也是偏振晶体,二者的光轴方向是正交的,结果发出的光电信号传到光电二极管,并在此处被检测出。我们要想了解该偏振光的椭圆率,可以把一定规格的波片放在法拉第盒的前边,这样就可以通过测量偏振方向的变化来得出该椭圆率。

3光子静止质量为零时的实验分析

由相关效应知,当线偏振光经过较强磁场时,与磁场正交的分量在与磁场相互作用的过程中形成轴子。有量子动力学理论可知,光子主要来源于激光束,并在强磁场的影响下,形成了轴子。磁场中的场强张量存在于一定区域的总电磁场中,它包括两部分,一是外部产生的强磁场;二是由激光束产生的电磁场场强。

因为Primakoff效应中的光为外磁场平行的部分时才能形成轴子,但和外磁场正交的部分却未出现任何改变。二十世纪末期,有一些专家教授根据相关理论和原理,并采用相应的方法来探测轴子。当激光经过一个非纵向的磁场区时,其偏振方向则会与磁场形成一定的角度,约为45度。发出的激光的偏振方向与原方向也会形成相应的角度。

4光子静止质量不为零时的实验分析

从一些图书资料中可以查知,爱因斯坦在狭义相对论中提出了两个基本假设,即所谓的光速不变和相对性原理,它对现代物理学的发展起了巨大的推动作用。光子静止质量上述假设中的观点。物理学是建立在实验的基础上的,因此,只有进行科学的实验才能得出正确的理论。我们可以从电动力学中得出光子静止质量为零时的电磁场的密度等参数。由此密度推导出电磁场的运动方程。当光子静止质量为非零时,玛克斯韦尔电磁场必须把其静止质量项考虑在内。然后才能对其进行独立地光子静止质量研究。实验中测得的角度与磁场区域长度呈线h生关系,为方便探测,在实验中安装了反射镜,使激光循环反射,从而增强了相应的测量效应。

结束语

轴子是一种假定的粒子,它是为了说明量子色动力学中的强CP问题,人们很青睐这种冷暗物质粒子。轴子一旦被发现,其意义非凡,否则,就不可能存在轴子模型,我们也就找不到解决强CP问题的具体方法,这要求我们另寻其他方式方法。本篇论文简要介绍了其相关理论和一些模型,还有现在探测轴子的一系列实验。此外,我们经过一番理论分析后,得出了轴子和光子的相关参数及关系式,从而推导出并得出轴子质量限。

第3篇:量子场论和量子力学关系范文

二十世纪即将结,二十一世纪即将来临,二十世纪是光辉灿烂的一个世纪,是个类社会发展最迅速的一个世纪,是科学技术发展最迅速的一个世纪,也是物理学发展最迅速的一个世纪。在这一百年中发生了物理学革命,建立了相对信纸和量子力学,完成了从经典物理学到现代物理学的转变。在二十世纪二、三十年代以后,现代物理学在深度和广度上有了进一步的蓬勃发展,产生了一系列的新学科的交叉学科、边缘学科,人类对物质世界的规律有了更深刻的认识,物理学理论达到了一个新高度,现代物理学达到了成熟的阶段。

在此世纪之交的时候,人们自然想展望一下二十一世纪物理学的发展前景,探索今后物理学发展的方向。我想谈一谈我对这个问题的一些看法和观点。首先,我们来回顾一下上一个世纪之交物理学发展的情况,把当前的情况与一百年前的情况作比较对于探索二十一世纪物理学发展的方向是很有帮助的。

一、历史的回顾

十九世纪末二十世纪初,经典物物学的各个分支学科均发展到了完善、成熟的阶段,随着热力学和统计力学的建立以及麦克斯韦电磁场理论的建立,经典物理学达到了它的顶峰,当时人们以系统的形式描绘出一幅物理世界的清晰、完整的图画,几乎能完美地解释所有已经观察到的物理现象。由于经典物理学的巨大成就,当时不少物理学家产生了这样一种思想:认为物理学的大厦已经建成,物理学的发展基本上已经完成,人们对物理世界的解释已经达到了终点。物理学的一些基本的、原则的问题都已经解决,剩下来的只是进一步精确化的问题,即在一些细节上作一些补充和修正,使已知公式中的各个常数测得更精确一些。

然而,在十九世纪末二十世纪初,正当物理学家在庆贺物理学大厦落成之际,科学实验却发现了许多经典物理学无法解释的事实。首先是世纪之交物理学的三大发现:电子、X射线和放射性现象的发现。其次是经典物理学的万里晴空中出现了两朵“乌云”:“以太漂移”的“零结果”和黑体辐射的“紫外灾难”。[1]这些实验结果与经典物理学的基本概念及基本理论有尖锐的矛盾,经典物理学的传统观念受到巨大的冲击,经典物理发生了“严重的危机”。由此引起了物理学的一场伟大的革命。爱因斯坦创立了相对论;海林堡、薛定谔等一群科学家创立了量子力学。现代物理学诞生了!

把物理学发展的现状与上一个世纪之交的情况作比较,可以看到两者之间有相似之外,也有不同之处。

在相对论和量子力学建立起来以后,现代物理学经过七十多年的发展,已经达到了成熟的阶段。人类对物质世界规律的认识达到了空前的高度,用现有的理论几乎能够很好地解释现在已知的一切物理现象。可以说,现代物理学的大厦已经建成。在这一点上,目前有情况与上一个世纪之交的情况很相似。因此,有少数物理学家认为今后物理学不会有革命性的进展了,物理学的根本性的问题、原则问题都已经解决了,今后能做到的只是在现有理论的基础上在深度和广度两方面发展现代物理学,对现有的理论作一些补充和修正。然而,由于有了一百年前的历史经验,多数物理学家并不赞成这种观点,他们相信物理学迟早会有突破性的发展。另一方面,虽然在微观世界和宇宙学领域中有一些物理现象是现代物理学的理论不能很好地解释的,但是这些矛盾并不是严重到了非要彻底改造现有理认纱可的程度。在这方面,目前的情况与上一个世纪之交的情况不同。在上一个世纪之交,经典物理学发生了“严重的危机”;而在本世纪之交,现代物理学并无“危机”。因此,我认为目前发生现代物理学革命的条件似乎尚不成熟。

虽然在微观世界和宇宙学领域中有一些物理现象是现代物理学的理论不能很好地解释的,但是这些矛盾并不是严重到了非要彻底改造现有理认纱可的程度。在这方面,目前的情况与上一个世纪之交的情况不同。在上一个世纪之交,经典物理学发生了“严重的危机”;而在本世纪之交,现代物理学并无“危机”。因此,我认为目前发生现代物理学革命的条件似乎尚不成熟。客观物质世界是分层次的。一般说来,每个层次中的体系都由大量的小体系(属于下一个层次)构成。从一定意义上说,宏观与微观是相对的,宏观体系由大量的微观系统构成。物质世界从微观到宏观分成很多层次。物理学研究的目的包括:探索各层次的运动规律和探索各层次间的联系。

回顾二十世纪物理学的发展,是在三个方向上前进的。在二十一世纪,物理学也将在这三个方向上继续向前发展。

1)在微观方向上深入下去。在这个方向上,我们已经了解了原子核的结构,发现了大量的基本粒子及其运规律,建立了核物理学和粒子物理学,认识到强子是由夸克构成的。今后可能会有新的进展。但如果要探索更深层次的现象,必须有更强大得多的加速器,而这是非常艰巨的任务,所以我认为近期内在这个方向上难以有突破性的进展。

2)在宏观方向上拓展开去。1948年美国的伽莫夫提出“大爆炸”理论,当时并未引起重视。1965年美国的彭齐亚斯和威尔逊观测到宇宙背景辐射,再加上其他的观测结果,为“大爆炸”理论提供了有力的证据,从此“大爆炸”理论得到广泛的支持,1981年日本的佐藤胜彦和美国的古斯同时提出暴胀理论。八十年代以后,英国的霍金[2,3]等人开始论述宇宙的创生,认为宇宙从“无”诞生,今后在这个方向上将会继续有所发展。从根本上来说,现代宇宙学的继续发展有赖于向广漠的宇宙更遥远处观测的新结果,这需要人类制造出比哈勃望远镜性能更优越得多的、各个波段的太空天文望远镜,这是很艰巨的任务。

我个人对于近年来提出的宇宙创生学说是不太信的,并且认为“大爆炸”理论只是对宇宙的一个近似的描述。因为现在的宇宙学研究的只是我们能观测到的范围以内的“宇宙”,而我相信宇宙是无限的,在我们这个“宇宙”以外还有无数个“宇宙”,这些宇宙不是互不相干、各自孤立的,而是互相有影响、有作用的。现代宇宙学只研究我们这个“宇宙”,当然只能得到近似的结果,把他们的延伸到“宇宙”创生了初及遥远的未来,则失误更大。

3)深入探索各层次间的联系。

这正是统计物理学研究的主要内容。二十世纪在这方面取得了巨大的成就,先是非平衡态统计物理学有了得大的发展,然后建立了“耗散结构”理论、协同论和突变论,接着混沌论和分形论相继发展起来了。近年来把这些分支学科都纳入非线性科学的范畴。相信在二十一世纪非线性科学的发展有广阔的前景。

上述的物理学的发展依然现代物理学现有的基本理论的框架内。在下个世纪,物理学的基本理论应该怎样发展呢?有一些物理学家在追求“超统一理论”。在这方面,起初是爱因斯坦、海森堡等天才科学家努力探索“统一场论”;直到1967、1968年,美国的温伯格和巴基斯坦的萨拉姆提出统一电磁力和弱力的“电弱理论”;目前有一些物理学家正在探索加上强力的“大统一理论”以及再加上引力把四种力都统一起来的“超统一理论”,他们的探索能否成功尚未定论。

爱因斯坦当初探索“统一场论”是基于他的“物理世界统一性”的思想[4],但是他努力探索了三十年,最终没有成功。我对此有不同的观点,根据辩证唯物主义的基本原理,我认为“物质世界是既统一,又多样化的”。且莫论追求“超统一理论”能否成功,即便此理论完成了,它也不是物理学发展的终点。因为“在绝对的总的宇宙发展过程中,各个具体过程的发展都是相对的,因而在绝对真理的长河中,人们对于在各个一定发展阶段上的具体过程的认识只具有相对的真理性。无数相对的真理之总和,就是绝对的真理。”“人们在实践中对于真理的认识也就永远没有完结。”[5]

现代物理学的革命将怎样发生呢?我认为可能有两个方面值得考试:

1)客观世界可能不是只有四种力。第五、第六……种力究竟何在呢?现在我们不知道。我的直觉是:将来最早发现的第五种力可能存在于生命现象中。物质构成了生命体之后,其运动和变化实在太奥妙了,我们没有认识的问题实在太多了,我们今天对于生命科学的认识犹如亚里斯多德时代的人们对于物理学的认识,因此在这方面取得突破性的进展是很可能的。我认为,物理学业与生命科学的交叉点是二十一世纪物理学发展的方向之一,与此有关的最关于复杂性研究的非线性科学的发展。

2)现代物理学理论也只是相对真理,而不是绝对真理。应该通过审思现代物理学理论基础的不完善性来探寻现代物理学革命的突破口,在下一节中将介绍我的观点。

二、现代物理学的理论基础是完美的吗?

相对论和量子力学是现代物理学的两大支柱,这两大支柱的理论基础是否十全十美的

呢?我们来审思一下这个问题。

1)对相对论的审思

当年爱因斯坦就是从关于光速和关于时间要领的思考开始,创立了狭义相对论[1]。我们今天探寻现代物理学革命的突破口,也应该从重新审思时空的概念入手。爱因劳动保护坦创立狭义相对论是从讲座惯性系中不同地点的两个“事件”的同时性开始的[4],他规定用光信号校正不同地点的两个时钟来定义“同时”,这样就很自然地导出了洛仑兹变换,进一步导致一个四维时空(x,y,z,ict)(c是光速)。为什么爱因劳动保护担提出用光信号来校正时钟,而不用别的信号呢?在他的论文中没有说明这个问题,其实这是有深刻含意的。

时间、空间是物质运动的表现形式,不能脱离物理质运动谈论时间、空间,在定义时空时应该说明是关于什么运动的时空。现代物理学认为超距作用是不存在的,A处发生的“事件”影响B处的“事件”必须通过一定的场传递过去,传递需要一定的时间,时间、空间的定义与这个传递速度是密切相关的。如果这种场是电磁场,则电磁相互作用传递的速度就是光速。因此,爱因斯坦定义的时空实际上是关于由电磁相互作用引起的物质运动的时空,适用于描述这种运动。

爱因斯坦把他定义的时间应用于所有的物质运动,实际上就暗含了这样的假设:引力相互作用的传递速度也是光速c.但是引力相互作用是否也是以光速传递的呢?令引力相互作用的传递速度为c'。至今为止,并无实验事实证明c'等于c。爱因斯坦因他的“物质世界统一性”的世界观而在实际上假定了c=c'。我持有“物质世界既统一,又多样化的”以观点,再加之电磁力和引力的强度在数量级上相差太多,因此我相相信c'可能不等于c。工样,关于由电磁力引起的物质运动的四维时空(x,y,z,ict)和关于由引力引起的运动的时空(x',y',z',ic't')是不同的。如果研究的问题只涉及一种相互作用,则按照现在的理论建立起来的运动方程的形式不变。例如,爱因斯坦引力场方程的形式不变,只需把常数c改为c'。如果研究的问题涉及两种相互作用,则需要建立新的理论。不过,首要的事情是由实验事实来判断c'和c是否相等;如果不相等,需要导出c'的数值。

我在二十多年前开始形成上述观点,当时测量引力波是众所瞩目的一个热点,我曾对那些实验寄予厚望,希望能从实验结果推算出c'是否等于c。令人遗憾的是,经过长斯的努力引引力波实验没有获得肯定的结果,随后这项工作冷下去了。根据爱国斯坦理论预言的引力波是微弱的,如果在现代实验技术能够达到的测量灵敏度和准确度之下,这样弱的引力波应该能够探测到的话,长期的实验得不到肯定的结果似乎暗示了害因斯坦理论的缺点。应该从c'可能不等于c这个角度来考虑问题,如果c'和c有较大的差异,则可能导出引力波的强度比根据爱因劳动保护坦理论预言的强度弱得多的结果。

弱力、强力与引力、电磁力有本质的不同,前两者是短程力,后两者是长程力。不同的相互作用是通过传递不同的媒介粒子而实现的。引力相互作用的传递者是引力子;电磁相互作用的传递者是光子;弱相互作用的传递者是规范粒子(光子除外);强相互作用的传递者是介子。引力子和光子的静质量为零,按照爱因斯坦的理论,引力相互作用和电磁相互作用的传递速度都是光速。并且与传递粒子的静质量和能量有关,因而其传递速度是多种多样的。

在研究由弱或强相互作用引起的物质运动时,定义惯性系中不同的地点的两个“事件”的“同时”,是否应该用弱力或强力信号取代光信号呢?我对核物理学和粒子物理学是外行,不想贸然回答这个问题。如果应该用弱力或强力信号取代光信号,那么关于由弱力或强力引起的物质运动的时空和关于由电磁力引起的运动的时空(x,y,z,ict)及关于由引力引起的运动的时空(x',y',z',ic't')

有很大的不同。设弱或强相互作用的传递速度为c'',c''不是常数,而是可变的,则关于由弱或强力引起的运动的时空为(x'',y'',z'',Ic''t''),时间t''和空间(x'',y'',z'')将是c'的函数。然而,很可能应该这样来考虑问题:关于由弱力引起的运动的时空,在定义中应该以规范粒子的静质量取作零时的速度c1取代光速c。由于“电弱理论”把弱力和电磁力统一起来了,因此有可能c1=c,则关于由弱力引起的运动的时空和关于由电磁力引起的运动的时空是相同的,同为(x,y,z,ict)。关于由强力引起的运动的时空,在定义中应该以介子的静质量取作零(在理论上取作零,在实际上没有静质量为零的介子)时的速度c''取代光速c,c''可能不等于c。则关于由强力引起的运动的时空(x'',y'',z'',Ic''t'')不同于(x,y,z,ict)或(x',y',z',ic't')。无论上述两种考虑中哪一种是对的,整个物质世界的时空将是高于四维的多维时空。对于由短程力(或只是强力)引起的物质运动,如果时空有了新的一义,就需要建立新的理论,也就是说需要建立新的量子场论、新的核物理学和新的粒子物理学等。如果研究的问题既清及长程力,又涉及短程力(尤其是强力),则更需要建立新的理论。

1)对量子力学的审思

从量子力学发展到量子场论的时候,遇到了“发散困难”[6]。1946——1949年间,日本的朝永振一郎、美国的费曼和施温格提出“重整化”方法,克服了“发散困难”。但是“重整化”理论仍然存在着逻辑上的缺陷,并没有彻底克服这一困难。“发散困难”的一个基本原因是粒子的“固有”能量(静止能量)与运动能量、相互作用能量合在一起计算[6],这与德布罗意波在υ=0时的异性。

现在我陷入一个两难的处境:如果采用传统的德布罗意关系,就只得接受不合理的德布罗意波奇异性;如果采纳修正的德布罗意关系,就必须面对使新的理论满足相对论协变性的难题。是否有解决问题的其他途径呢?我认为这个问题或许还与时间、空间的定义有关。现在的量子力学理论中时宽人的定义实质上依然是决定论的定义,而不确定原理是微观世界的一条基本规律,所以时间、空间都不是严格确定的,决定论的时空要领不再适用。在时间或空间的间隔非常小的时候,描写事情顺序的“前”、“后”概念将失去意义。此外,在重新定义时空时还应考虑相关的物质运动的类别。模糊数学已经发展得相当成熟了,把这个数学工具用到微观世界时空的定义中去可能是很值得一试的。

1)在二十一世纪物理学将在三个方向上继续向前发展(1)在微观方向上深入下去;(2)在宏观方向上拓展开去;(3)深入探索各层次间的联系,进一步发展非线性科学。

2)可能应该从两方面去控寻现代物理学革命的突破口。(1)发现客观世界中已知的四种力以外的其他力;(2)通过审思相对论和量子力学的理论基础,重新定义时间、空间,建立新的理论

第4篇:量子场论和量子力学关系范文

【关键词】物理化学 生物物理学 物理医学 天体物理 经济物理学 军事科学

【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2013)03-0172-01

物理学是研究物质世界最基本的结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律及所使用的实验手段和思维方法的自然科学,简称物理。它既是一门基础科学也是一门带头科学,它在现代尖端科学技术的研究中占有特殊的地位,对现代科学技术的发展起到强大的推动作用,涉及八个重要领域――农业、能源、材料、电子计算机、激光、空间、高能物理、遗传工程。

一、物理学与数学

物理与数学如同一对孪生兄弟,两者密不可分。如:物理中的许多问题需要用数学模型、数学方法去处理;同时,物理原理也为某些数学问题的研究提供了新的思想和方向,从而推动了数学的发展。

1.丰富多彩的物理世界为数学打开了新天地,促使数学不断向前发展。如:向量理论的建立,最先使用向量运算的是用来研究力,牛顿的研究加深了对向量的认识。量子力学和量子场论的产生,使数学物理添加了非常丰富的内容,也为物理提供了研究的对象,在对现象的研究探索中形成了理论。科学发展表明:物理给数学提供了丰富的内容,而数学物理的内容越丰富,解决物理问题的能力也越强。当今物理的数学研究对数学有很大的促进作用,它是产生数学的新思想、新对象、新问题以及新方法的一个源泉。

2.物理学家同时也是数学家。牛顿就是其中一个,也是最有成就的一个。且不说由他建立的经典力学至今仍是物理的入门学科,他在数学方面的贡献也堪称经典,他的二项式定理、无穷级数、微积分历经三百多年仍是现代数学必修的内容。物理学家高斯早先也是从事数学研究,甚至被誉为“数学王子”。

二、物理学与化学、生物、医学

1.从最本质出发,物体的分子结构(原子结构)决定了他们的化学性质。而物体的分子结构(原子结构)恰恰是物理的范畴。元素周期表的规律性(金属性,非金属性)就是用物理原理解释的,还有八电子稳定结构等,在本质上的联系必然导致深层次的关联,所以产生了物理化学这门专业。衍生出的应用学科有:材料科学技术、材料科学技术基础、材料科学基础、材料物理及化学基础。

2.物理学与生物学。 生物物理学是应用物理学的概念和方法研究生物各层次结构与功能的关系,如:利用放射性核素对植物种子、幼苗、植株等进行辐照,使其基因变异以获得优良的品种。

3.物理学与医学。现代医学对物理学的依赖程度越来越高。狭义的物理医学就是理疗学,即把物理因子作用于患者,对疾病有辅助治疗或缓解的功效。常用的物理因子有声、光、电、磁、热等。还有用来进行活体观察的声学显微镜,就是利用声波来获得微观物质结构的可见图像技术,它是集声学、压电、光学、电子学和计算机等成果于一体的高科技仪器;物理医学最有代表的协会有中华医学会物理医学分会和中国康复医学会。

三、物理学与天文地理、能源乃至社会经济、军事科学

1.物理学与天文地理。天体物理学是应用物理学的技术、方法和理论,研究天体的形态、结构、化学组成、物理状态和演化规律的天文学分支学科,是利用理论物理方法研究天体的物理性质和过程的一门学科。伟大的天体物理学家――霍金,研究黑洞和宇宙起源大爆炸原理,与彭罗斯一道证明了著名的奇性定理,他还证明了黑洞的面积定理。物理学和天文学之间一直存在着根本性的联系,它促使两位当今世界顶尖的天体物理学家合作,从物理学观点出发,来阐述天文学的前沿问题。目前我国正在建设的压水堆核电站,就是核物理的应用。

2.物理学与社会经济。物理学的发展给人类带来了很多的生活必需品和工作必须品,在方便了人类生活和工作的同时,也为人类社会创造了巨大的经济效益和社会效益。物理学发展越快,科学技术程度越高,为社会创造的财富越多,产生的社会效益和经济效益就越大。有人把经济学比喻为“社会科学中的物理学”,把物理学比喻为“自然科学中的经济学”,经济学家也喜欢自比为物理学家。1995年,经济物理学这一交叉学科已正式命名成立了。

3.物理学与军事科学技术。回顾人类战争史,从部落时代的石斧青铜到封建皇朝的长矛弩弓,从热兵器时代的炮火纷飞到高技术战争中的光电声磁,无一不展现着物理学对军事的巨大魅力。战争中的开路先锋导弹、战机, 军事火炮、 战舰、 微波电子炸弹、 夜视装置、美国正研制的“合成视觉”等,哪项军事武器的发明不是物理学在其中占主导甚至起决定性作用?

四、物理学与文学

1.物理学作为一门自然科学,是探究声、光、电、热、力等自然现象最基本的内在规律,而文学大多又恰恰以描绘自然现象,尤其是古典诗词,它往往无意识的借助物理知识来描摹物态、阐明事理。如王安石的《梅花》:“墙角数枝梅,凌寒独自开。遥知不是雪,为有暗香来。”为什么会有“暗香来”,如果运用分子动理论来解释,可谓浅显易懂。张若虚的《春江花月夜》:“春江潮水连海平,海上明月共潮生。滟滟随波千万里,何处春江无月明。”如果运用光的反射、力的作用效果对诗句进行分析欣赏,则欣赏水平会得到更好的深化,如果没有这些物理知识,就不会对诗中意境有深刻的领悟。

2.古诗词与理论物理的思维方式是相通的,都隐含了人生哲理与语言艺术。原中科大博导范洪义说:“物理学家是描绘自然规律的画家,是注意聆听自然韵律的音乐家。”他常告诫自己的研究生,学习物理的同时勿忘学习博大精深、魅力无穷的中国文化,尤其是古典诗词,他说:“它们与理论物理有异曲同工之妙。”

大量事实表明,物理思想与方法不仅对物理学本身有价值,而且对整个自然科学,乃至社会科学的发展都有着重要的贡献。有人统计过,自20世纪中叶以来,在诺贝尔化学奖、生物及医学奖,甚至经济学奖的获奖者中,有一半以上的人具有物理学的背景。难怪国外有专家十分尖锐地指出:没有物理修养的民族是愚蠢的民族!

参考文献:

第5篇:量子场论和量子力学关系范文

我国的中医药学在经历了一个多世纪的风雨飘摇之后,其独特的整体协调、辨证施治等思维方式和治则治法依然保持了不朽的魅力。任何一种理论形态、思维方式的生成都不是空穴来风,都会有其生成的土壤、阳光和水分。中医药学的科学研究传统是在中国博大精深的东方古文化背景的土壤中形成的,也是东方文化中孕育出的最为璀璨的一颗明珠。中医药学的发展见证了中国特定时代人类的认识能力和社会的变迁。随着科学进步和社会的发展,西方科学进入后现代时代,映射出向东方回归的痕迹,后现代主义哲学思想与中医药学哲学思想有着深深的默契,后现代医学也与中医药学存在明显的暗合。可以说,后现代科学的脚步正是使中医药学感受到强烈共振的空谷足音,它预示着中医药学将在21世纪与后现代化邂逅。这些都说明,中医药学传统文化中蕴涵着大量的科学合理性和现实启发性,其优势必须保持。

1中医药传统科学文化中蕴涵着大量现代科学思想

1.1系统论思想尽管近代的系统方法是从20世纪40年展起来的,但一些朴素的系统思想却早在二三千年前就在东方出现了。中国古代存在着典型的有机整体观念,早在公元前一千多年前就形成了朴素的整体系统观。如在我国最早的著作《易经》和“洪范”中就提出了“八卦”(天、地、雷、火、风、泽、水、山)、“五行”(金、木、水、火、土)说。八卦说把世界看作为一个由基本要素组成的系统整体,以代表天地的乾坤二卦作为起始形成八卦,八卦重叠形成六十四卦,从而形成了概括天地间万事万物的世界体系。而且《易经》还把世界看作由基本矛盾关系所规定的层次系统整体,是一个动态的循环演化的系统整体。同样五行说也是将世界看作是由五种基本要素金木水火土组成的系统整体,这五种要素彼此相生相克形成不同层次的系统结构,从而构成一个复杂的大系统。所以这些理论基本上都是将最基本的物质元素看作是组成世界万物的基本元素,而整个世界无非是由这些元素组成的整体系统,它们之间相生相克,使得整个世界不断循环演化,形成不同层次不同内容的系统整体。公元前五百多年,以老子为创始人的道家对系统提出了精辟的看法,在其经典著作《老子》、《荀子》等著作中提出的“有无”“阴阳”学说用一些更抽象的范畴,如有与无、一与二、始与终、阴与阳等对立统一的关系来表达自然界的统一性。它们认为“道”是事物之本源,又是事物的法则。天、地、人都是道的产物,它们具有统一性。道是天、地、人的主体,也是天地人运动必须遵守的规律和行动法则,认为世界的起源于“无生道,道生一,一生二,二生三,三生无穷”。

植根于中国古代文化土壤中的中国古代医学思想同样包含有丰富的系统观念。《黄帝内经》中人体被看作一个和谐的有机整体,并进一步被看作是自然界的一部分,因此人的养生规律是与外界自然环境密切相关的,故有“天人相应”的医疗原则,主张把生理现象与自然现象相联系,提倡整体辨证施治的观点。

中医药学的这种观点受到国际上系统科学家的高度重视。当代著名系统科学家,耗散结构理论的创始人普利高津(Prigaogine)曾说:“我们正是站在一个新的综合、新的自然观的起点上。也许我们最终有可能把强调定量描述的西方传统和着限于自发组织世界的中国传统结合起来”[1]。

中医的诊断方法中依然蕴涵着大量的系统论思想,中医的诊断包括四诊和辨证,四诊除通过望、闻、问、切外,还包括参考病人的社会心理状况、体质状况以及自然环境状况等信息,对病因、病位和病机做出明确判断。辨证是以一定的经验(包括理论)为基础的信息加工、分析和处理的过程,辨证既是对四诊资料的处理,又反作用于四诊技术的运用,同时还受治疗结果的反馈,并不断完善和更新。中医药学的治疗方法包括药物治疗和非药物治疗两种,药物治疗的方法是针对证候组方遣药,非药物治疗也同时针对证候或病因,选择针灸、推拿或心理、音乐等来治疗。其治疗思路整理如图1。

1.2演化论思想中国古代演化观主要表现在阴阳学说、五行说、太极图等学说之中。大多都是将万物的演化描述成为一个相生相克、连锁轮回的变化链条,其变化在一个闭合的回圈中进行,而始点最后又变成了终点。中医药学思维活动是动态的过程,通过人的机体在自然状态下的动态描述,去反映出症状或生理现象的表现,如临床中获得的脉象、病人的面色、舌体形状。中医药理论认为人的复杂性在于它自身和环境的相互联系及相互作用的动态变化,元气学说阐明了“形”与“气”相互转化的发展观,强调“从其气则和,违其气则病”,注重人的生命活动统一过程状态演化,如中医理论中健康概念实质上体现的是阴阳之间交互作用,形成自和的最佳状态,医疗的任务就是调整这种状态的非平衡或非最佳状态。中医学对生理过程的认识角度是从气化的结构和气化的活动这一“耗散”系统出发的。

2中医药学传统方法论对现代科学研究的启发

2.1中医药整体认知论的科学思想为现代科学发展提供了一种新的天人观中国传统文化的思想特征之一是注重天人关系,即人与自然的关系,主张人与自然存在着不可分割的关系,相互影响,相至制约,因而人应顺应自然,与自然和谐相处。这种天人观在古代曾表现为“天命论”“天人感应论”的思想和“天人合一”的观念,其中有不少秘化、不科学的内容。但在西方工业化进程带来的诸如环境污染、生态失衡、资源和能源浪费等社会问题日益加重的今天,注重天人和谐的中国古老天人观有助于在现代科学基础上重新审视人与自然的关系,以保持与自然的和谐持续发展。

从实践角度看,现代生态农业的发展在一定程度上受到了中国传统科学思想的影响。日本哲学家和农学家福冈正信先生依据老子的“道法自然”的思想,提出要以“自然农法”取代建立在工业文明基础上的“科学农法”,并亲身实践,取得了显著成功[2]。世界著名建筑大师赖特(F.L.Wright)受老子“崇尚自然”思想的影响,主张“有机建筑”的理论,充分注意建筑物与自然环境的有机统一,体现了人与自然有机协调的特点。人与自然和谐相处的思想,还影响到现代技术的发展,这就是强调技术程序应有益于人的身心愉悦和健康,强调技术的功能是解放人,现代的人体工程学、人-机系统工程学和技术美学研究,正是适应这种需求的体现[3]。

2.2中医药直觉、体验的方法论为现代科学发展提供了创造性的思维模式日本物理学家、诺贝尔物理学奖获得者汤川秀树从小就对中国传统文化有浓厚的兴趣。在他看来中国传统文化中某种不同于西方的艺术特性——既有原则,又能进行灵活调整;不仅有科学思想,而且有驾驭科学的智慧。他说:“中国人和日本人所擅长的并以他们的擅长而自豪的,就是直觉的领域——日语叫做‘勘’(がん),这就是一种敏感或机伶。”[4]老庄的思想在汤川秀树的物理学研究中发挥了重要作用,他受庄子的倏和忽为浑沌凿七窍的故事的启发,联想到万物中最基本的东西并没有固定的形式,而且和我们今天所知的任何基本粒子都不对应。它虽未分化,却有着分化为一切种类基本粒子的可能性,这就是“浑沌”。汤川秀树还受李白《春夜宴桃李园序》中“夫天地者,万物之逆旅;光阴者,百代之过客”这句话的启发,提出了时空量子的空域概念。

中医药学思维中的直觉和理性总是互补存在,这种直觉赋予了科学家以新的顿悟使其有所创造。正如美国物理学家卡普拉所说:“量子力学迫使我们认识到,宇宙并不是物体的集合,而是统一体中各部分相互关系的复杂网络。但这正是东方神秘主义体验世界的方式。”[5]卡普拉相当重视“体验”的作用,他通过中医和《易经》来体验事物的对立统一和动态平衡,通过《华严经》来体验事物的相互依赖和时空的相互渗透,通过中国哲学中道与气的学说体验“空”与“形”的关系,并将这些体验同现代物理学研究紧密联系起来,从而获得了对基本粒子结构和关系、量子场论和宇宙自洽性的深刻理解。

西方思维模式的严密逻辑性决定了其强调“非此即彼”的刻板和局限性,这限制了创造力的有效发挥,而中国传统文化中体验的模式认识成果恰恰能够启发和激励科学家的创造和想象力的发挥。

3中医药学协调思想为现代科学关于有机事物的研究提供了有益启示

李约瑟将中国传统科学思想成为“有机自然主义”[6],因为中国传统科学思想主要是针对存在有机联系的事物加以整体的认识和体验,其典型的科学成果应该就是中医药学。这是传统科技体系中至今仍有现代价值的为数不多的成果之一。中医药学在不破坏生命有机体的内外联系的前提下,通过观察、体验和辨证施治,调节人体内在机能,达到内外平衡,抗病祛邪的治疗特点,以其举世公认的疗效说明了中国传统思想在认识生命有机体方面独有的方法论意义。

管理科学是现代科学体系中体现科学文化与人文文化相互渗透的新兴学科,其研究对象是具备社会有机体特点的组织或群体。早期的管理科学理论重物不重人,西方的“泰罗制”实际上把工人看作从属于机器生产工具,用机械论观点看待生产活动中的人与人、人与机器的关系。现代管理科学中的Z型理论改变了这种倾向,开始强调以人为中心,注重人际的有机协调。提出Z型理论的美籍日本管理学家威廉。大内主张经济组织中每个人和每个团体正好象人体中的器官,管理的机能主要不是控制而是协调,这种观点显然带有东方文化的特征。日本管理学家伊藤肇进一步指出,日本企业家能够使战后日本经济迅速复兴,中国经典的影响应居首功[7]。

从分子到细胞再深入基因,希望能找到针对功能的遗传学早有定论:基因产物必须在细胞内环境中发挥功能,细胞必须与其他细胞相互作用,机体必须在多变化的环境中生存,因此基因表达及作为结果产生的表型常是通过个体基因型与内外环境相互作用而被修饰和改变[8]。最新文献也认为,很多人类常见病代表着我们的基因组与环境毕生相互作用的一种积累,预测基因在复杂疾病过程中与环境的相互作用是一种令人气馁的任务[9]。由上可见,基因型与表型不总是一一对应。因此单纯以基因表达谱作为“证”的实质或作为“证”“病”的连结点似欠全面。

正如李政道教授指出的,“仅是基因并不能解开生命之谜,生命是宏观的”[10]。美国《科学》杂志19990402出版复杂系统专刊,其编辑部导言“超越还原论(BeyondReductionism)”就直截了当指出现代基因组学还原论方法的不足,指出:“还原论的缺点越来越明显,主要是信息过载和过分简单化,从而可能需要把整合性提上议事日程(integrativeagenda)以补充占支配地位的还原论方法”[11]。

中医药学中蕴涵着现代系统科学的基因,复杂性科学的兴起和发展为中医药学特色和优势的深入挖掘和理解提供了可能。我们完全有理由相信,在科技发展呼唤中国传统科学观启迪的今天,中医药现代化步伐会进一步加快,其科学内涵将会得到充分揭示和发展,中医药学一定能全面走向世界,对人类健康事业作出更大的贡献,绽放出更加夺目的光彩。

中医药学对生命活动的认识,提供了人类认识和把握人体复杂体系的有效途径;中医药学研究人体生命活动规律的认知方法及其个体化诊疗体系反映了整体医学的特征;中医药丰富的治疗手段和灵活的方法,符合人体生理病理多样性的特点;中医药浩瀚的古典医籍,是人类生物信息的巨大宝库;中医药学充分体现了自然科学与社会科学的有机结合,展示了现代科学一体化的新趋势。从以上的优势和特色可以看到中医药学不但具有极强的科学性,而且在许多方面提示和反映了现代人体科学、现代生物学、现代医学以至现代科学发展的方向和研究的前沿。科学进入后现代时代,正在从分析的科学嬗变为整合科学,中医药学中所蕴涵的文化优势、思维优势将对现代科学文化的发展发挥重要的启发作用。

【参考文献】

[1]伊·普利高津.从混沌到有序[M].上海:上海译文出版社,1987:12.

[2]葛荣晋.道家文化与现代文明[M].北京:中国人民大学出版社,1991.

[3]张相轮,凌继尧.科学技术之光[M].北京:人民出版社,1986.

[4]汤川秀树.创造力和直觉——一个物理学家对于东西方的考察[M].上海:复旦大学出版社,1989.

[5]灌耕.现代物理学与东方神秘主义[M].成都:四川人民出版社,1983.

[6]李约瑟.中国科学技术史(第2卷)·科学思想史[M].北京:科学出版社,1990.

[7]林德宏,张相轮.东方的智慧[M].南京:江苏科学技术出版社,1990.

[8]KlugWs,CummingsMR.ConceptsofGenetics,Columbus:CEMerrillpubl,1983:81.

[9]PeltonenI.,MekusickVA.Dissectinghumandiseaseinthepostgenornicera.Science2001,291:1224.

第6篇:量子场论和量子力学关系范文

摘要:高校教职工的主体普遍接受过良好系统的教育,从事独立的精神性创造性劳动,他们对“人师之师”的素质和能力非常挑剔,这也是高校思想政治教育难以取得实效、难以找到抓手的主因。从事教职工思想政治教育必须要有整体上的“精心布局、苦心经营”,却不能有具体操作上的“直接介入、刻意为之”,不能急功近利。本文借助近代物理学中场理论,结合高校教职工的思想政治教育的接受心理与高校组织的特点,分析了高校教职工思想政治教育场的构成、特征、作用途径与作用方式。

关键词:思想政治教育场/构成/特征/作用方式

作为现代物理学的一个基本概念,“场”是由英国物理学家麦克斯韦最早提出,并成为后来爱因斯坦广义相对论的基础。1865年,麦克斯韦首创电磁场理论,他发现运动电荷能产生磁场,磁场的变化也能产生电场,因而将电场和磁场组合成电磁场。在麦克斯韦看来,“电磁场应当看成一个基本的物理实在,是所有那些数不清的应力和张力的总和”[1]。20世纪初,爱因斯坦将“场”的概念引入牛顿的引力理论,创立了广义相对论及有关引力相互作用的引力场理论,并由电磁场理论而产生了统一场理论构设。差不多同一时期,哥本哈根学派的玻尔等著名物理学家创立了量子力学。20世纪40年代,在弗里曼·戴森,理查德·费曼等的推动下,量子力学介入场论,使场论量子化,形成量子场论。

在高校教职工周围也存在一个不依赖于人的意识而存在的非实物态的“思想政治教育场”,其思想行为或多或少地受这个“场”的影响,同时也反作用于这个“场”。高校教职工思想政治教育者在了解教职工思想政治教育场的构成、特征及作用方式的基础上,不断地对“场”的活性元素加以强化,使身处其中的教职工自觉或不自觉地接受来自于“场”的各种教育元素的“辐射”影响,主动调整自己的思想认识和看法,这样既可以改变以往思想政治教育“生、冷、硬”的尴尬境地,也可以弥合教育者和教育对象之间的说教痕迹。

一、高校教职工思想政治教育核心场的构成及其特征

所谓“思想政治教育场”,是指思想政治教育对象内部需要与外部环境之间,思想政治教育对象与思想政治工作者及所在组织之间相互作用所形成的应力和张力的总和。这种相互作用及其连续性如果处于良性的、健康的状态,就会汇成一种无形的穿透力和征服力,对思想政治教育对象产生难以抗拒、潜移默化的影响,促使其思想的形成和发展。

“思想政治教育场”貌似无形,却是一个连续、复杂的整体。在一定条件下,具有强大的穿透力和征服力,高校教职工思想政治教育场是一个复合的系统,主要由“心理情感场”、“文化信息场”、“环境——制度场”等子场组成。

1.心理——情感场

在高校教职工思想政治教育过程中,如果教育内容或者说被关注的客体与教职工的主观精神世界有着某个契合点,客体或教育内容就会表现出一种“召唤性的吸引力”,并与主体的投射力交互作用形成一个全新的“心理场”。在“心理场”的形成过程中,这种“召唤性的吸引力”又会在教职工心中激感能量,造成情感触动或情感性心理张力,驱使着新产生的“心理场”不断地运动,而运动的方向是由主体情感的指向性所决定的。如果依据格式塔心理学的理论,“心理——情感场”就好比是一个中转站,外在世界的信息刺激输入,主体情感的输出反应,都要通过这个中介。“心理——情感场”具有以下四个特征:

(1)多层面。作为思想政治教育的对象,高校教职工是最通情达理的,也是最有个性主张的。他们的需求是全方位、多层次的,既有物质的,也有精神的;既有表面层次的,也有内在层次的。不同类群的教职工从总体上也呈现出不同的需求,专业教师的认知起点、文化层次、利益诉求和价值目标就不同于后勤系统的职工,管理人员和学术人员之间也天然地存在着差异。在思想政治教育过程中,要有效地激活“心理——情感场”,既要用管理的手段解决表面层次的需求,又要根据不同的对象用高度契合的精神方式解决内在层次的精神需求,既要设置工具性的最低目标,又要设置终极性的理想目标。

(2)易敏感。高校教职工的主体普遍接受过良好系统的教育,从事独立的精神性、创造性劳动,大多有良好的工作业绩和较强的创新能力,他们十分自尊又格外自强,特别注重个体在组织或专业圈子的地位与影响,也注重自律内省和自身形象的维护。因此,他们对“人师之师”的素质和能力非常挑剔,对以个体形式出现的直接介入式的“施教”要求苛刻。这种自尊自强心理同时还使高校教职工的主体性凸现更为明显,在自己与他人之间,他们更信任与关注自己,更习惯于自身的精神世界遨游。在同事关系处理上,较少受物化因素的制约与影响。[2]“心理—情感场”敏感挑剔的特性,要求思想教育工作者更多的时候采用隐性教育的方式,尽量把自身的思想观点转化为组织权力、组织意志和舆论氛围,尽力将思想政治教育的内容与教职工的需求意向相吻合。

(3)持续性。当形成“心理——情感场”的所有事物和对象由于种种原因而消失的时候,“心理——情感场”本身并不会马上消失,仍然会对原本处于场中的事物产生一段时间的持续作用,类似于运动物体的惯性。一般而言,要形成新的“心理——情感场”,依赖两个方面:一是新的外部信息或环境刺激,二是主体的投入包括主体的修养、情境、介入或接受的主动性等。其中,主体的心理定势对主体的投入会产生重要的影响。在我国2000年高校管理体制改革中,高校之间打破了原有的条块分割,合并组建了一批新的高校。但合并以后的相当长时间里,原有的“心理——情感场”并没马上消失,继续对教职工的言行产生影响,导致“磨合期”延长,这也是我们思想政治教育工作无法规避的现实。

(4)联动性。在思想政治教育中,人与人或群体与群体之间的心理、情感状态会相互影响、相互作用、相互激荡,从而产生心理、情感的连锁反应。高校教师之间,思想、情感上具有较多的共性,很容易产生心理波及。因此,思想政治教育者要利用这种积极的心理波动,创造条件,合理引导,使教职工在互激状态下身心受到巨大的震动,最大限度地提升教职工的积极性,培养积极的情感。

2.信息——文化场

文化和信息从静态角度来说,表现为各种各样的显性“产品”,包括物质形态和精神形态的“产品”,但从动态角度来认识,则是一种“力”,即“文化力”和“信息流”。这两种“力”相互交织,综合形成一种既有纵向历史延续又有横向现实联系,既有整体性、综合性又有引导性、渗透性的“信息——文化场”,就高校教职工而言,“信息——文化场”有以下三个特征:

(1)传递性。文化是人的心灵所依附的精神家园,是思想政治工作凝聚力、向心力和感召力的重要源泉,信息是人的一种精神需求,信息的选择影响着人们思想和行为的准则。在以互联网为特征的信息时代和多元文化并存的社会里,信息的传递更新速度以及文化的交融、思潮的交锋超过了以往任何时代,也使传递性成为“信息——文化场”的首要特征。在高校教职工思想政治教育中,要注意信息传递过程中的“蝴蝶效应”:一个坏的微小的内控机制或矛盾,如果不加以及时地引导调节,可能引发更大的矛盾,给思想政治教育带来较大的负面影响,甚至影响学校的声誉;一个好的典型,如果加以及时的宣传,也会产生正向的轰动效应,促进思想政治教育的纵深发展。也就是说,初始输出条件十分微小的变化,经过不断地放大,会对其未来输出状态造成极其巨大的差别。信息技术的发展缩短了信息传递和文化交流的时间,但高校组织的松散性特征却拉长了传递的链条,为“蝴蝶效应”的形成创造

了条件。

(2)叠加性。“虚拟世界”的介入,使“信息——文化场”增添了许多不确定性。现实世界与虚拟世界往往相互重叠,共同作用于人的思想道德的形成。“虚拟世界”的基本特征是话语权的无国界、无时空、无限制,虚拟世界中拥有话语权的教职工在现实生活中并不一定能如愿以偿地保留这份话语权,相反,虚拟世界中不一定拥有话语权的教工尤其是管理者,在现实生活中却拥有这份话语权。在虚拟世界里,教职工往往可以自由表达意见和思想。“信息——文化场”的叠加性特征要求我们在既要强调思想政治教育的“吸引合力”,又要尊重信息源和文化的多元化,把教职工思想政治教育视为一个民主诱导、信息辐射、双向互动的吸引教育对象的过程,反对把教育对象当成被动的客体而单纯地“灌输”,真正实现主导和主体的密切结合。在具体操作中,既要精心设定主导的信息源,建设好主流文化,坚守主阵地,打好主动战,又要注重艺术,尊重教育对象关于信息和文化的选择性注意、选择性理解和选择性吸收的规律,创造一些有利的客观条件培养教职员工接受动机,启发教职工产生自觉的接受需要,并善于抓住接受动机转移的时机,采集、加工、传播有吸引力的信息,努力增强思想政治教育工作的渗透力和感召力,在潜移默化中提高教育对象的思想政治水平。

(3)不对称性。高校功能的拓展使高校组织与所在社会的界限开始变得很不明确,不仅组织成员多样,结构更加复杂,而且组织活动也变得异彩纷呈。20世纪60年代,克拉克·克尔提出了“多元化巨型大学”的概念,并且把大学形容为“一座充满无穷变化的城市”。[3]在这个“城市”里,由于不同系统之间既相互依存又相对独立,垂直分化程度较低,权力关系模糊,教职员工的工作模式和价值观存在较大的差异,加之知识操作的过程和结果具有很大的不确定性,所以,大学组织不仅具有信息不对称的特点,而且专业教师、教辅人员、管理人员与后勤保障系统人员之间对校园文化的认同难以均衡。在高校教职工思想政治教育中,面对成员间或成员与组织之间出现的矛盾与隔阂,既不能听之任之,也不没必要看得过于严重。要认识到这些矛盾大多是认识的差异、信息的不对称或历史的原因所造成的。作为思想教育工作者,要以最大努力使所在单位的各项工作处于信息公开状态,对教职工所取得的成绩要及时作出相应的客观的宣传或表扬,从而引起成员对所在单位领导与思想教育工作者的信赖,得到教职工对学校各项工作的监督、理解和支持。

3.环境——制度场

人是教育和环境的产物,环境因素是促成人思想行为发生变化的重要条件。人必须接受为自己准备好的环境,并受其影响和制约。制度是一种规范,是各种办事规程和行为规则的集合,为人们的社会行为提供秩序框架。任何一项社会制度都是某种价值观念的体现,反过来,任何一种价值理念必然体现在相应的制度上。

20世纪50年代中期,同志就曾指出,“光从思想上解决问题不行,还要解决制度问题。人是生活在制度中的,同样是那些人,施行这种制度,人们就不积极,敲锣打鼓,积极性也提不起来,施行另外一种制度,人们就积极了。”他又说:“思想问题常常是在一定情况和制度下产生的,制度搞对头了,思想问题也容易解决。”[4]“环境——制度场”具有以下三个特征:

(1)弥漫性。环境的影响是立体的、弥漫式的,其中既有与社会价值取向和社会道德规范相一致的正向的影响因子,也有与社会价值取向和社会道德规范相悖的负向的影响因子,这种“吸引力”或“拉力”从本质上来说就构成思想政治教育的环境场力。高校教职工思想政治教育能否达到预期的效果,不是某一个因素就能决定的,有赖于很多因素的综合作用。同时,某一思想政治教育内容作用时间越长,教育效果也会累加,形成平时我们所说的“泡菜效应”。

(2)暗示性。在思想政治教育“环境——制度场”中,教职工首先受工作生活环境及未来发展预期的影响,其次受积淀在民众心理深处的思想文化传统和新闻媒体传播的熏陶和影响,再次受制度和周围人们特别是同类人群的行为环境的影响。不仅同类人群的行为环境和规章制度会给教职工思想带来较强的暗示性,而且学校整体形象也会给教职工思想带来较强的暗示性。一般而言,教职工都希望自己所在的高校具有较高的知名度和良好的美誉度,这样会产生自豪感、安全感、认同感和满足感,思想政治教育就会顺利进行。反之,就会产生失落感、自卑感,导致人心涣散,校园凝聚力不强,思想政治教育很难开展。这种暗示性特征的影响因子包括领导班子形象、领导者领导方式、奖惩制度和方式,校风校训与大学精神、学校或所在学科的地位与影响等。

在思想政治教育过程中,这种暗示性特征提醒我们要注意保持制度的公正性、严肃性和连续性。制度的公正性比合理性更重要,即某个制度尽管不尽合理,但只要对每位教职工一视同仁,往往不会产生大的矛盾。“不患寡而患不公”是高校教职工的一种普遍心态,如果外部环境客观公正,即便在竞争中处于劣势或败下阵来,他们通常会心悦诚服,制度的严肃性是制度环境优化的保障。特别是管理制度,执行过程中不严肃就意味着制度成了一纸空文,产生不了约束力,对思想政治教育来说,良好的管理就是教育的前提,管理本身也是最好的教育载体。一所高校如果管理混乱,处于一种无序的状态,教职工思想政治教育也就无从开展;制度的连续性是制度环境优化的基础。制度本身就意味着一种预期,制度的完善是在保持连续性基础上的一种完善。所谓“治大国如同烹小鲜”,今年实行一种制度,明年又是另一种制度,只会导致广大教职工无所适从。通过制度建设,思想政治工作在一些方面可以“目中无人”,没必要时时处处围着教职工个体的情感“兜圈子”,可以用群体的“粗”来解决个体的“细”,确保“公共牧场的规范与利益[5]。

(3)可塑性。高校教职工思想政治教育主要是在学校环境中进行的,生活在环境优雅、设备完善、人文底蕴深厚、校风教风积极向上的校园环境,有利于净化教职工的心灵,陶冶他们的情操,促进思想政治教育朝着预期的目标发展。所以,思想政治教育工作者完全可以根据教职工对思想政治教育环境的需求状况和思想政治教育的目标,切实加大校园环境建设力度,充分发挥舆论环境的导向、监督和约束功能,使思想政治教育形成合力。可以说,社会大环境我们只能客观面对,尽可能地排除其自发的、消极的影响,但校园小环境则完全可以遵循一定的规律、依据一定的原则、采取合理有效的途径进行优化或挖掘,充分发挥其“染缸”的功能。

二、高校教职工思想政治教育场的作用方式

从一定意义上来说,高校教职工思想政治教育场是一个整体动力系统,从作用方式看,表现为以下三个特点:

1.空间上的全方位

在教职工思想政治教育场里,各子场的相互作用是提升思想政治教育水平的原动力,各个核心子场都可能决定一个宏观的结构及相对应的微观状态,整体的场效应就来自各子场耦合后所体现的综合效应,各子场及其构成要素都是平等的参与和协作。由此而产生的组织形式不是集中控制的多层指令系统,而是分散控制的多层参与系统。同时,各子场所产生的合力不是单个分力的线性相加,而是各个分力的矢量和。也就是说,这种力是通过立体的方式向包围着的对象发射能量,若各种力作用方向相同,合力才大。

2.时间上的全过程

时间上的全过程包括三个方面,一是指在一个特定思想政治教育场中,受教育对象“场”中持续时间越长,人们所产生的与这个场一致的倾向性就越明显。这一点在社会生活中也得到证实。如南方人独有的细腻与大西北人的粗旷就形成

了鲜明的对比[6]。二是指“场”对教育的影响是无时不在、连绵不断的。由于场可叠加的特性,各子场就能同时起作用,也正是在时间的整合下,“场”才会形成一种特有的整体效应。三是指作用对象的思想政治品德的形成与发展过程具有长期性与反复性,“场”要素之间的矛盾运动经常处于一种不断产生,不断解决,螺旋上升,动态平衡的状态,不可能在较短时间里使作用对象发生质的飞跃,而必须通过长时间量的积累和巩固。同志就曾指出:“不要在几个小时内使人接受一大堆材料,一大堆观点,而这些材料和观点又是人们平素不太接触的。一年要找几次机会,让那些平素不太接触本行业务的人们,接触本行业务,给以适合需要的原材料或半成品。不要在一个早上突如其来把完成品摆在别人面前。要下些毛毛雨,不要在几个小时内下几百公里的倾盆大雨。强迫受训的制度必须尽可能废除”。[7]

3.途径上的全隐蔽

在思想政治教育场中,会发出一种人们“看不见,摸不着”但又可以感知的“信息波”或“暗能量”,这种“信息波”或“暗能量”往往携带着某种价值观念、思维方式、审美情趣和认知标准,在不知不觉中渗透到教职工的内心深处。而教职工受到这种“信息波”或“暗能量”的辐射后,尽管自己处于一种“不设防”的状态,也会自发地根据需要做出选择。以上分析我们不难看出,场对人思想政治品质的影响不是靠强制手段来实现的,主要靠潜移默化的感染、熏陶和渗透。

三、高校教职工思想政治教育场的主要功能

在思想政治教育场中,高校教职工或多或少地受这种“场”的影响。这种“外加场”可以不受“人工雕琢”而处于自发的状态,也可在人的精心安排和设计下使本身的强度越来越大,从而能更深层次、更大范围、更高效应地影响处于其中的教育对象。

1.约束功能

由于受到思想政治教育场的影响,教职工个体将受到一种无形的心理压力或精神动力,组织所共有的价值观念、审美标准以及传统文化、行为准则等因素会使个体产生心理共鸣和强烈的心理暗示,继而产生行为的自我控制与自我约束,使行为取向与大众趋于一致,也就是我们平常所说的“认同”或“顺从”。如果教职工个体行为背离了公认的价值取向和行为规范,持有的共同价值观所带来的舆论压力就会发生一种纠偏和矫正功能,从而产生导向作用。

2.凝聚功能

群体凝聚力的本质是群体对其成员吸引力的大小及成员间相互吸引、相互依存及共同参与群体目标的程度,缩短心理距离是提高凝聚力的关键。如果思想政治教育场有很强的辐射功能,教职工积极合作、协调一致的行为状态将明显增强,消极反抗的行为状态将显著减少,学校所倡导的主流政治意识、价值观念就会象磁铁一样紧紧地把教职工团结起来,使心理距离大为缩短,从而产生巨大的凝聚力。

3.激励功能

激励是一个心理学的概念,指持续激发人的动机的心理过程。需要、动机和目标是激励过程的核心要素。高校一旦形成较强的思想政治教育场,就会渗透到教学、科研、管理、服务等各个环节,相应地会形成积极向上的校风、学风和教风,营造一个相对自由、宽松和谐的学术环境,创建一个规范有序、公开公平的竞争环境。这种环境和氛围不仅可以对新成员进行有效的同化与改造,促进他们向组织发展目标靠拢,而且可以职员工的思想认识,获得归属感和安全感,启发他们对人生意义和生命价值的思考,帮助他们解决人生的困惑和矛盾,使他们能以一种积极的心态、阳光的心态面对社会现实参与公平竞争,满足自我实现和价值认同的精神需求,从而产生激励功能。

【参考文献】

[1]赵仲牧:《物理场论对哲学思考的提示》,思想战线,2000年第5期,第1、3页。

[2]周瑞法:《契合生命本体需求:高校教职工思想政治工作的追求》,“思想·理论·教育”,2003年第12期,第7页。

[3]伯顿·克拉克:《高等教育系统——学术组织的跨国研究》,杭州大学出版社,1994年第12月。

[4]姜正国:《论党的第三代领导集体对思想政治教育理论的创新》,当代教育论坛,2003年第6期,第69页。

[5]周瑞法:《契合生命本体需求:高校教职工思想政治工作的追求》,思想·理论·教育,2003年第12期,第11页。

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